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摘 要 电控发电系统在汽车行业的广泛应用推动了汽车行业的发展,也体现了人们对于汽车不断变化的高需求以及环保意识,电控发电系统以其科学合理的设计,造就了低成本、性能稳定、环保经济的汽车新时代。然而电控发动机容易受到各种信号的干扰,产生的汽车故障对维修人员来说是极大的挑战,在要求维修人员具备扎实的理论知识基础和分析解决问题能力的同时,又会耗费极长的时间。要做到有效排除电控发电机的故障,对其故障诊断和分析就变得十分重要。
关键词 电控发动机 故障诊断 方法
电控发动机顺应着时代的发展取缔了传统的机械发动系统,其通过采用电子控制装置,通过各种传感器将发动机的温度、空燃比、发动机的转速、负荷、油门状况、曲轴位置以及车辆行驶的状况等信号传输到电子控制装置之中,由此计算并喷射出符合发动机各气缸所需要的油量,在通过与进入发动机中的空气相互作用并在燃烧室产生燃烧,从而实现发动机的发动运行。随着汽车行业的不断发展,汽车技术的研发促使了电子控制系统的不断完善,在现目前电控系统中对于发动机控制所需要测量和调节的参数越来越多,控制的回路不断增加;同时变循环发动机要同时调节风扇、压气机等几个几何形状,这些变量之间相互联系又相互影响,为了稳定汽车性能,就必须对此进行协调控制;再者,随着发动机控制和汽车系统间关系的增加以及控制、诊断、显示功能的扩充,汽车与发动机一体化的控制水平促使对电子发动控制要求的不断提高。为了稳定和提高汽车及其发动机的性能,就必须提高对发动机控制的精度,随着这一系列改革带来的变化和影响,若在电控发动机使用过程中发生故障,就需要相关的故障自我诊断系统或者专用的检查设备进行诊断,但却很难做到真正的诊断正确和排除故障。电控发动机的应用与更新加大了维修人员故障诊断的难度,促使维修人员全面去了解电控发动机的构造及其工作原理,以科学的分析问题能力和解决问题能力来实现对汽车电控发动机的故障诊断,并制定出有效的维修方案。
一、电控发动机故障诊断基本思路
汽车电控发动机常见的故障包括发动机不能启动、启动困难、怠速不良、加速性能不良、动力不足、失速、油耗过大、点火不良等。对于这些常见的故障诊断都有一定的规律可循,如对于发动机不能启动这一故障现象而言,主要的表现在于起动发动机的时候,发动机无法运转,或者能够运转却不着火,由此便可以诊断出其为发动机不能起动故障。
(一)故障的确立
对于电控发动机故障的确立最捷径的途径便是依据相关现象进行诊断,例如发动后排气管内冒出黑色的烟或者出现放炮现象,便可诊断为混合气体过浓故障现象。其次,对于相关理论的掌握也将有利于维修人员进行故障的确立,要明确电控发动机所控制的知识发动机电控的部分,因其无法做到对发动机整个的控制,尤其是机械部分,因此便可能产生因为无法进行监控所形成的故障。如发动机控制系统所存在的漏洞包括有无法对气缸压力的高低、各缸压力的均匀度进行检测,不能检测产生空气流量变化因素的空气滤清器进口和空气滤芯堵塞、节流等,以电控系统ECU无法检测到的故障和汽车发动运行时的相关现象进行故障的诊断确立。
(二)分析故障
电控发电机上的一些构成元器件在正常工作时会发出一些声响,当这些声响出现异常(声音变小或变大、声音无规律、无声音等现象),就要明白这些元器件出现了问题,或者电路上出现了故障。因此在对汽车电控发动机进行故障诊断时要通过对电磁开关、继电器、喷油器和电动机等元器件进行检测,分析其故障形成的原因。
(三)检查排除故障
在无法做到正确诊断的情况下,可以运用排除法来确定故障,如检查各缸压力是否正常、运转情况下进排气管及氧传感器是否泄漏、燃油管道是否渗漏、空气滤清器和汽油滤清器是否干净、熔丝是否损坏、电控系统的导线连接有无松动断开和脱落现象等等,制定相关检查项目来进行故障排除,倘若在排除检查未能找到引发故障的原因之后,就应从气路、油路和电路三方面进行分析,要利用发动机的基本工作原理以及电控喷射方面的理论知识来进行科学的分析,坚持由易到难、由外到内的原则,对故障进行循序渐进地检查和排除,寻找真正引发故障的原因。
二、电控发动机故障诊断基本流程
针对于电控发动机常见的八种故障现象,每种故障因此各自不同的特点有着不同的诊断流程。对于故障诊断的基本程序一般包括向车主进行调查获得信息分析;简单地进行外部检查包括对各真空软管、有无漏油漏气或者外部损伤、线束连接器的连接情况是否正常等;最后调取故障码,以有故障码且故障现象明显时应该按照故障码的提示进行检查诊断,有故障码但故障先是不明显时应该按照间歇性法进行故障诊断,当显示正常码但故障现象明显时应按照无故障码进行处理。在此仅以怠速过高、发动机启动困难、混合气故障三个现象来进行诊断基本流程的分析。
(一)怠速过高故障现象
当发动机在正常怠速工作的情况下,转速明显高于标准的现象即为怠速过高故障。在对电控发动机怠速过高进行诊断时,首先要按照规定的程序调取故障码,明确有无故障码。
1、无故障码
在无故障码的情况下,首先进行对节气门操作机构运用情况检查,倘若运动正常,就检查怠速控制阀和电路是否存在异常,依次检查的内容还有节气位置传感器和电路、燃油系统压力、冷启动喷油器电阻漏油情况及其电路情况、冷却液温度传感器、空气流量计及其电路,倘若以上都为正常,则进行发动机控制系统故障的排除。
2、有故障码
当发现有故障码的情况下,要按照故障码诊断故障流程进行诊断,节气门操纵机构故障排除、怠速控制阀及其电路故障排除、节气门位置传感器及其电路故障排除、燃油压力调节器故障排除,冷启动喷油器及其电路故障、喷油器及其电路故障,到最后检查冷却液温度传感器、空气流量传感器及其电路故障。
(二)发动机起动困难故障现象 发动机启动困难表现为发动机不容易启动,或者在启动后很快又熄火,因此在调取故障码之后对其进行逐步诊断检查。
1、无故障码
通过对进气管有无漏气现象、空气滤清器滤芯是否被污染、清洁程度、怠速控制阀、燃油系统压力、在点火正时是否正常、空气流量传感器、冷却液温度传感器、冷启动喷油器、启动开关及其电路的基本情况,以上检测均为正常,就考虑气缸压缩压力过低故障或者由发动机控制系统导致的故障。
2、有故障码
按照故障码流程进行诊断,查看进气管是否漏气、滤芯有无被污染、空气滤清器的清洁成都、怠速控制阀及其电路问题、燃油供给系统故障排除、点火正时失准、调整不当或者电控点火系统导致的故障,最后对空气流量传感器、冷却液温度传感器、冷启动喷油器、启动开关及其电路进行故障诊断。
(三)混合气过稀或过浓故障现象
混合气过浓过稀是通过排气管和进气管进行辨别的,混合气过稀表现为进气管有回火现象,过浓为排气管冒出黑烟或者出现放炮情况,两者看似有关联,然而在实际诊断流程中却完全不同。
1、混合气过稀故障现象
在无故障码的情况下,以依次检查排除故障,检查进气管有无漏气、点火正时的情况是否正常、冷启动喷油器和点火正时的开关及其电路情况、喷油器喷油情况、燃油系统的压力是否正常、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、进气管温度传感器及其电路的情况,最终排查控制系统故障。有故障码的情况下要依次对进气管是否漏气、点火正时的调整是否得当、冷启动喷油器、正是开关及其电路故障、喷油器及其电路故障、燃油供给系统故障(过低),最终进行冷却液温度传感器、节气门位置传感器、进气温度传感器及其电路故障。
2、混合气过浓故障现象
在无故障码的情况下,进行冷启动喷油器和冷启动正时开关的检查,燃油系统压力是否正常、喷油器是否漏油、气缸压力是否正常、花活塞跳火情况是否正常,最终诊断喷油器控制电路或者发动机控制系统的故障。有故障码时首先查看点火正时的调整是否得当、冷启动喷油器、正时开关及其电路故障、燃油供给系统的压力过高、喷油器漏油、发动机压力过低的机械故障,最后诊断为点火系统故障。
三、电控发动机故障诊断方法
(一)可能引起常见故障的原因
常见故障可能引起的原因是可以把控的,按照这些既定的因素由易到难、由简到繁、由外到内进行故障诊断及排除,也是作为诊断的重要方法。如对于发动机不能发动的故障现象进行分析,可以从启动系统故障、点火系统故障、燃油气喷射系统故障、进气系统故障、发动机控制系统ECU故障几方面进行着手,重点查看点火正时、正时开关、各电路等是否出现异常。如导致加速不良故障的可能原因主要由进气系统存在漏气、供油系统的压力过低、点火的时间过迟电压过低、气缸夜里过低或者气门间隙过小、节气门位置传感器工作不正常、ECU故障等造成的,这也是综合了对其故障诊断的基本流程来实施的。由此方法对各项故障进行原因法排除。常见的故障原因分析主要有电控发动机不能启动的故障排除、发动机加速不良的故障排除、发动机耗油过大的故障排除。
(二)间歇性故障诊断法
间歇性诊断法主要针对于有故障码但故障现象不明显时采用的一种的一种方法,其主要包括使用振动法、加热法、水淋法、电器全部接通法和道路试验法来进行故障诊断的。有故障码但故障现象不明显是汽车故障诊断中较为困难的,也叫间歇性汽车故障,这类故障的诊断无关于维修人员的经验丰富,只能按照有效的方法进行故障诊断,才能确保找到故障的根源。
1、振动法
振动法的使用主要用于发动机振动的情况下,要根据相关症状现象进行有效地辨别,对接头、线束、传感器、继电器进行间歇故障检查,用轻轻晃动(传感器和继电器)、轻轻弯曲、轻轻敲击等方法进行振动测试。
2、加热法
加热,法是对于温度引发的间歇性故障进行诊断的方法,这类故障大多出现在发动机开始发热之后,在实际检测中通过对电路板上的不同小区域进行加热来确定对温度敏感的元器件,从而找到故障产生的根源。但这种方法有很大的缺点,那就是耗时,尽管如此,却能有效地找到问题的根源。
3、水淋法
水淋法是应用于雨天或者高湿度环境下产生故障时的诊断方法,在具体实施过程中将水喷在汽车上,检查是否出现故障,在使用水淋法时应该注意避免将水直接喷在发动机零部件上,要喷在散热器前面,间接地改变温度和湿度;要避免将水喷在电子元件上,如果汽车有漏水现象,漏入的水可能会浸入发动机控制系统之中,因此要特别注意。
4、电器全部接通法
当怀疑故障可能由用电负荷过大引起时,应该用电器全部接通法进行诊断,接通所有电子负载,包括加热器鼓风机、前灯、后窗除雾器、空调音响等,检查其是否出现故障。
5、道路试验法
路试方法是通过车辆各部件运行情况进行检查的诊断方法,如踩离合,看各仪表试探刹车、油后门等运行是否正常。这种方法对于经验丰富的维修人员来说是极其方便快捷的,但并不常用。
(三)无故障码诊断
无故障码诊断时一般分为四个步骤进行检查,即发动机不工作时检查蓄电池电压、盘转发动机检查曲轴是否转动(按照故障诊断表进行诊断)、起动发动机看其是否起动、检查空气滤清器滤芯是否清洁或者损坏。除此之外,还可以利用万用表检测技术参数法进行诊断,在知道电脑各连接器端子的技术参数和各传感器、执行器的技术参数时,用万用表检测电压、电流、电阻的实际数据,一次进行对比故障诊断。
参考文献:
[1]王挺.浅析电控发动机故障诊断的原则和方法[J].城市建设理论研究,2013(42).
[2]郑凌云.汽车电控发动机系统故障诊断的特点及诊断方法[J].现代零部件,2009(05).
(作者单位:武汉商学院)
关键词 电控发动机 故障诊断 方法
电控发动机顺应着时代的发展取缔了传统的机械发动系统,其通过采用电子控制装置,通过各种传感器将发动机的温度、空燃比、发动机的转速、负荷、油门状况、曲轴位置以及车辆行驶的状况等信号传输到电子控制装置之中,由此计算并喷射出符合发动机各气缸所需要的油量,在通过与进入发动机中的空气相互作用并在燃烧室产生燃烧,从而实现发动机的发动运行。随着汽车行业的不断发展,汽车技术的研发促使了电子控制系统的不断完善,在现目前电控系统中对于发动机控制所需要测量和调节的参数越来越多,控制的回路不断增加;同时变循环发动机要同时调节风扇、压气机等几个几何形状,这些变量之间相互联系又相互影响,为了稳定汽车性能,就必须对此进行协调控制;再者,随着发动机控制和汽车系统间关系的增加以及控制、诊断、显示功能的扩充,汽车与发动机一体化的控制水平促使对电子发动控制要求的不断提高。为了稳定和提高汽车及其发动机的性能,就必须提高对发动机控制的精度,随着这一系列改革带来的变化和影响,若在电控发动机使用过程中发生故障,就需要相关的故障自我诊断系统或者专用的检查设备进行诊断,但却很难做到真正的诊断正确和排除故障。电控发动机的应用与更新加大了维修人员故障诊断的难度,促使维修人员全面去了解电控发动机的构造及其工作原理,以科学的分析问题能力和解决问题能力来实现对汽车电控发动机的故障诊断,并制定出有效的维修方案。
一、电控发动机故障诊断基本思路
汽车电控发动机常见的故障包括发动机不能启动、启动困难、怠速不良、加速性能不良、动力不足、失速、油耗过大、点火不良等。对于这些常见的故障诊断都有一定的规律可循,如对于发动机不能启动这一故障现象而言,主要的表现在于起动发动机的时候,发动机无法运转,或者能够运转却不着火,由此便可以诊断出其为发动机不能起动故障。
(一)故障的确立
对于电控发动机故障的确立最捷径的途径便是依据相关现象进行诊断,例如发动后排气管内冒出黑色的烟或者出现放炮现象,便可诊断为混合气体过浓故障现象。其次,对于相关理论的掌握也将有利于维修人员进行故障的确立,要明确电控发动机所控制的知识发动机电控的部分,因其无法做到对发动机整个的控制,尤其是机械部分,因此便可能产生因为无法进行监控所形成的故障。如发动机控制系统所存在的漏洞包括有无法对气缸压力的高低、各缸压力的均匀度进行检测,不能检测产生空气流量变化因素的空气滤清器进口和空气滤芯堵塞、节流等,以电控系统ECU无法检测到的故障和汽车发动运行时的相关现象进行故障的诊断确立。
(二)分析故障
电控发电机上的一些构成元器件在正常工作时会发出一些声响,当这些声响出现异常(声音变小或变大、声音无规律、无声音等现象),就要明白这些元器件出现了问题,或者电路上出现了故障。因此在对汽车电控发动机进行故障诊断时要通过对电磁开关、继电器、喷油器和电动机等元器件进行检测,分析其故障形成的原因。
(三)检查排除故障
在无法做到正确诊断的情况下,可以运用排除法来确定故障,如检查各缸压力是否正常、运转情况下进排气管及氧传感器是否泄漏、燃油管道是否渗漏、空气滤清器和汽油滤清器是否干净、熔丝是否损坏、电控系统的导线连接有无松动断开和脱落现象等等,制定相关检查项目来进行故障排除,倘若在排除检查未能找到引发故障的原因之后,就应从气路、油路和电路三方面进行分析,要利用发动机的基本工作原理以及电控喷射方面的理论知识来进行科学的分析,坚持由易到难、由外到内的原则,对故障进行循序渐进地检查和排除,寻找真正引发故障的原因。
二、电控发动机故障诊断基本流程
针对于电控发动机常见的八种故障现象,每种故障因此各自不同的特点有着不同的诊断流程。对于故障诊断的基本程序一般包括向车主进行调查获得信息分析;简单地进行外部检查包括对各真空软管、有无漏油漏气或者外部损伤、线束连接器的连接情况是否正常等;最后调取故障码,以有故障码且故障现象明显时应该按照故障码的提示进行检查诊断,有故障码但故障先是不明显时应该按照间歇性法进行故障诊断,当显示正常码但故障现象明显时应按照无故障码进行处理。在此仅以怠速过高、发动机启动困难、混合气故障三个现象来进行诊断基本流程的分析。
(一)怠速过高故障现象
当发动机在正常怠速工作的情况下,转速明显高于标准的现象即为怠速过高故障。在对电控发动机怠速过高进行诊断时,首先要按照规定的程序调取故障码,明确有无故障码。
1、无故障码
在无故障码的情况下,首先进行对节气门操作机构运用情况检查,倘若运动正常,就检查怠速控制阀和电路是否存在异常,依次检查的内容还有节气位置传感器和电路、燃油系统压力、冷启动喷油器电阻漏油情况及其电路情况、冷却液温度传感器、空气流量计及其电路,倘若以上都为正常,则进行发动机控制系统故障的排除。
2、有故障码
当发现有故障码的情况下,要按照故障码诊断故障流程进行诊断,节气门操纵机构故障排除、怠速控制阀及其电路故障排除、节气门位置传感器及其电路故障排除、燃油压力调节器故障排除,冷启动喷油器及其电路故障、喷油器及其电路故障,到最后检查冷却液温度传感器、空气流量传感器及其电路故障。
(二)发动机起动困难故障现象 发动机启动困难表现为发动机不容易启动,或者在启动后很快又熄火,因此在调取故障码之后对其进行逐步诊断检查。
1、无故障码
通过对进气管有无漏气现象、空气滤清器滤芯是否被污染、清洁程度、怠速控制阀、燃油系统压力、在点火正时是否正常、空气流量传感器、冷却液温度传感器、冷启动喷油器、启动开关及其电路的基本情况,以上检测均为正常,就考虑气缸压缩压力过低故障或者由发动机控制系统导致的故障。
2、有故障码
按照故障码流程进行诊断,查看进气管是否漏气、滤芯有无被污染、空气滤清器的清洁成都、怠速控制阀及其电路问题、燃油供给系统故障排除、点火正时失准、调整不当或者电控点火系统导致的故障,最后对空气流量传感器、冷却液温度传感器、冷启动喷油器、启动开关及其电路进行故障诊断。
(三)混合气过稀或过浓故障现象
混合气过浓过稀是通过排气管和进气管进行辨别的,混合气过稀表现为进气管有回火现象,过浓为排气管冒出黑烟或者出现放炮情况,两者看似有关联,然而在实际诊断流程中却完全不同。
1、混合气过稀故障现象
在无故障码的情况下,以依次检查排除故障,检查进气管有无漏气、点火正时的情况是否正常、冷启动喷油器和点火正时的开关及其电路情况、喷油器喷油情况、燃油系统的压力是否正常、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、进气管温度传感器及其电路的情况,最终排查控制系统故障。有故障码的情况下要依次对进气管是否漏气、点火正时的调整是否得当、冷启动喷油器、正是开关及其电路故障、喷油器及其电路故障、燃油供给系统故障(过低),最终进行冷却液温度传感器、节气门位置传感器、进气温度传感器及其电路故障。
2、混合气过浓故障现象
在无故障码的情况下,进行冷启动喷油器和冷启动正时开关的检查,燃油系统压力是否正常、喷油器是否漏油、气缸压力是否正常、花活塞跳火情况是否正常,最终诊断喷油器控制电路或者发动机控制系统的故障。有故障码时首先查看点火正时的调整是否得当、冷启动喷油器、正时开关及其电路故障、燃油供给系统的压力过高、喷油器漏油、发动机压力过低的机械故障,最后诊断为点火系统故障。
三、电控发动机故障诊断方法
(一)可能引起常见故障的原因
常见故障可能引起的原因是可以把控的,按照这些既定的因素由易到难、由简到繁、由外到内进行故障诊断及排除,也是作为诊断的重要方法。如对于发动机不能发动的故障现象进行分析,可以从启动系统故障、点火系统故障、燃油气喷射系统故障、进气系统故障、发动机控制系统ECU故障几方面进行着手,重点查看点火正时、正时开关、各电路等是否出现异常。如导致加速不良故障的可能原因主要由进气系统存在漏气、供油系统的压力过低、点火的时间过迟电压过低、气缸夜里过低或者气门间隙过小、节气门位置传感器工作不正常、ECU故障等造成的,这也是综合了对其故障诊断的基本流程来实施的。由此方法对各项故障进行原因法排除。常见的故障原因分析主要有电控发动机不能启动的故障排除、发动机加速不良的故障排除、发动机耗油过大的故障排除。
(二)间歇性故障诊断法
间歇性诊断法主要针对于有故障码但故障现象不明显时采用的一种的一种方法,其主要包括使用振动法、加热法、水淋法、电器全部接通法和道路试验法来进行故障诊断的。有故障码但故障现象不明显是汽车故障诊断中较为困难的,也叫间歇性汽车故障,这类故障的诊断无关于维修人员的经验丰富,只能按照有效的方法进行故障诊断,才能确保找到故障的根源。
1、振动法
振动法的使用主要用于发动机振动的情况下,要根据相关症状现象进行有效地辨别,对接头、线束、传感器、继电器进行间歇故障检查,用轻轻晃动(传感器和继电器)、轻轻弯曲、轻轻敲击等方法进行振动测试。
2、加热法
加热,法是对于温度引发的间歇性故障进行诊断的方法,这类故障大多出现在发动机开始发热之后,在实际检测中通过对电路板上的不同小区域进行加热来确定对温度敏感的元器件,从而找到故障产生的根源。但这种方法有很大的缺点,那就是耗时,尽管如此,却能有效地找到问题的根源。
3、水淋法
水淋法是应用于雨天或者高湿度环境下产生故障时的诊断方法,在具体实施过程中将水喷在汽车上,检查是否出现故障,在使用水淋法时应该注意避免将水直接喷在发动机零部件上,要喷在散热器前面,间接地改变温度和湿度;要避免将水喷在电子元件上,如果汽车有漏水现象,漏入的水可能会浸入发动机控制系统之中,因此要特别注意。
4、电器全部接通法
当怀疑故障可能由用电负荷过大引起时,应该用电器全部接通法进行诊断,接通所有电子负载,包括加热器鼓风机、前灯、后窗除雾器、空调音响等,检查其是否出现故障。
5、道路试验法
路试方法是通过车辆各部件运行情况进行检查的诊断方法,如踩离合,看各仪表试探刹车、油后门等运行是否正常。这种方法对于经验丰富的维修人员来说是极其方便快捷的,但并不常用。
(三)无故障码诊断
无故障码诊断时一般分为四个步骤进行检查,即发动机不工作时检查蓄电池电压、盘转发动机检查曲轴是否转动(按照故障诊断表进行诊断)、起动发动机看其是否起动、检查空气滤清器滤芯是否清洁或者损坏。除此之外,还可以利用万用表检测技术参数法进行诊断,在知道电脑各连接器端子的技术参数和各传感器、执行器的技术参数时,用万用表检测电压、电流、电阻的实际数据,一次进行对比故障诊断。
参考文献:
[1]王挺.浅析电控发动机故障诊断的原则和方法[J].城市建设理论研究,2013(42).
[2]郑凌云.汽车电控发动机系统故障诊断的特点及诊断方法[J].现代零部件,2009(05).
(作者单位:武汉商学院)